内容正文:
第17课 函数y=Asin(ωx+φ)
普查与练习17 函数y=Asin(ωx+φ)
1.“五点法”画正、余弦型函数的图像
(1)(广东珠海模拟节选,6分)已知函数f(x)=cos(x+)+sinx.利用“五点法”列表,并画出f(x)在上的图像.
解:函数f(x)=cos+sinx=cosxcos-sinxsin+sinx=cosx+sinx=sin.(3分)
利用“五点法”列表如下:
x+
0
π
2π
x
-
f(x)
0
1
0
-1
0
画出f(x)在上的图像,如图所示.
(6分)
2.三角函数图像变换
a.常见的三角函数图像变换
(2)(2022浙江真题,4分)为了得到函数y=2sin3x的图像,只要把函数y=2sin的图像上所有的点( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
解析:因为y=2sin3x=2sin,所以把函数y=2sin的图像上的所有点向右平移个单位长度即可得到函数y=2sin3x的图像.
故选D.
(3)(2021全国乙真题,5分)把函数y=f(x)图像上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin的图像,则f(x)=( )
A.sin B.sin
C.sin D.sin
解析:(法一)函数y=f(x)图像上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到y=f(2x)的图像,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到y=f的图像.
根据已知得到函数y=sin的图像,
所以f=sin.
令t=2,则x=+,x-=+,
所以f(t)=sin,即f(x)=sin.
故选B.
(法二)由函数y=sin的图像逆向变换.
第一步:向左平移个单位长度,得到y=sin(x+-)=sin的图像;
第二步:图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到y=sin的图像,即为y=f(x)的图像,所以f(x)=sin.故选B.
(4)(经典题,5分)如果将函数y=sinx+cosx的图像向右平移θ个单位得到函数y=3sinx+acosx(a<0)的图像,则tanθ的值为( )
A.2 B. C. D.3
解析:函数y=sinx+cosx=(sinx+cosx)=sin,将其图像向右平移θ个单位后,可得到函数y=sin的图像.
函数y=3sinx+acosx=sin(x+φ),其中tanφ=.
由题可知,y=sin与y=sin(x+φ) 表示同一函数,∴=,且-θ+2kπ=φ,k∈Z.又a<0,∴a=-1,此时tanφ=-.
∵θ=-φ+2kπ,k∈Z,
∴tanθ=tan==2.故选A.
b.诱导公式在三角函数图像变换中的应用
(5)(安徽池州适应性考试,5分)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin,则下面结论正确的是( )
A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
解析:因为C2:y=sin=sin(2x++)=cos,故把问题转化为由y=cosx的图像经何种变换得到y=cos的图像.将y=cosx的图像上各点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,得到y=cos2x的图像,再将y=cos2x的图像向左平移个单位长度得到y=cos的图像.故选D.
(6)(经典题,5分)将函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,-<φ<)图像上每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度得到y=cosx的图像,则f=( )
A.1 B. C. D.-
解析:(法一)由题意可知,函数y=cosx的图像先向右平移个单位长度,得到y=cos的图像;再将其图像上的每一点的横坐标缩短至原来的(纵坐标不变),可以得到函数y=cos的图像,即函数y=f(x)的图像,∴f(x)=cos,∴f=.故选C.
(法二)将函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,-<φ<)图像上每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),可得y=sin的图像;
再将其图像向左平移个单位长度,可得y=sin[ω(x+)+φ]=sin(ωx++φ)的图像.
∵最终得到y=cosx=sin的图像,∴ω=1,+φ=2kπ+,k∈Z,∴ω=2,φ=2kπ-,k∈Z.∵-<φ<,